充氣式試驗變壓器故障和保護
點擊次數：955 更新時間：2017-03-22
充氣式試驗變壓器故障和保護
充氣式試驗變壓器在電力系統中廣泛地用來升高或降低電壓，是電力系統*的重要電氣設備。現代生產的充氣式試驗變壓器，雖然在設計和材料方面有所改進，結構上比較可靠，相當于輸電線路和發電機來說，充氣式試驗變壓器故障機會也比較少。但在實際運行中，仍有可能發生各種類型的故障和異常運行情況。為了保證電力系統安全連續地供電，并將故障和異常運行情況對電力系統的影響限制到zui小范圍，應根據充氣式試驗變壓器的容量等級和重要程度的不同，裝設必要的、性能良好及動作可靠的繼電保護裝置。
充氣式試驗變壓器的故障可分為內部故障和外部故障。內部故障是指充氣式試驗變壓器油箱里面發生的故障，大致可分為兩類：
1、電氣故障
電氣故障將對充氣式試驗變壓器立即產生嚴重的損傷作用。在這種情況下，可通過檢測其不平衡的電流和電壓進行分析。通常故障的原因有以下幾種：
① 高壓或低壓繞組相間短路;
② 中性點直接接地側的單相接地短路;
③ 高壓或低壓繞組匝間短路;
④ 第三繞組上的接地故障或匝間短路。
內部短路故障產生的電弧，不僅會損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯，而且由于絕緣材料和充氣式試驗變壓器油因受熱分解而產生大量的氣體，有可能引起充氣式試驗變壓器油箱爆炸。同時，短路故障還將引起系統電壓降低，如延長低電壓的時間，能造成旋轉電機之間失去同步，失步電機引起的過渡電流將造成其他繼電器動作而誤跳閘。因此，在充氣式試驗變壓器內部發生電氣故障時，應迅速將充氣式試驗變壓器切除。
2、“初始”故障
“初始”故障即初始局部的故障。它將對充氣式試驗變壓器產生緩慢發展的損害作用，但一般不能檢測其不平衡的電量。故障原因有以下幾種：
① 導體之間電氣連接接觸不良或鐵芯故障，在充氣式試驗變壓器油中可能產生間歇性電弧;
② 冷卻媒介不足將使充氣式試驗變壓器油溫升高，如油位過低或油路阻塞，容易在繞組上產生局部熱點;
③ 分接開關故障，并聯運行充氣式試驗變壓器之間產生環流和負荷分配不合理，造成充氣式試驗變壓器繞組過熱。
這種故障在初始階段是不嚴重的，不會對充氣式試驗變壓器立即產生損傷，但在發展過程中可能產生各種故障，擴大事故的范圍，因此，應盡可能快地消除。
充氣式試驗變壓器zui常見的外部故障，是油箱外部絕緣套管及引出線上的故障，可能導致引出線的相間短路或單相接地短路。
實踐證明，充氣式試驗變壓器引出線上的相間短路，單相接地短路和繞組的匝間短路是比較常見的故障形式。三臺單相充氣式試驗變壓器組成的充氣式試驗變壓器組，發生內部相間短路是不可能的，在三相充氣式試驗變壓器中發生內部相間短路的可能性也小。充氣式試驗變壓器的不正常工作狀態主要是：由于外部短路和過負荷引起的過電流;中性點直接接地電力網中，外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓;冷卻系統故障;充氣式試驗變壓器的溫度升高等。
充氣式試驗變壓器保護可以分為短路保護和異常運行保護兩類。短路保護用以反應被保護范圍內發生的各種類型的短路故障，作用于斷路器跳閘。為了防止保護裝置或斷路器拒動，又有主保護和后備保護之分。異常運行保護用以反應各種可能給機組造成危害的異常工況，此保護作用于發信號。這類保護一般只裝設一套繼電器，不設后備保護。
充氣式試驗變壓器保護裝置裝設的原則
大型充氣式試驗變壓器的造價昂貴，一旦發生故障遭到損壞，其檢修難度大、時間長，要造成很大的經濟損失。特別是在單臺容量占系統容量比例很大的情況下，發生故障后突然切除充氣式試驗變壓器，將給電力系統造成很大的擾動。因此，在考慮大型充氣式試驗變壓器繼電保護的總體配置時，除了保證其安全運行外，還應zui大限度地縮小故障影響范圍，特別要防止保護裝置誤動作或拒動作。這樣，不僅要求有性能良好的保護繼電器，還要求在繼電保護的總體配置上盡量做到完善、合理。
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